JP2010074207A - 無線中継装置および無線中継方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信周波数を変更することなく、無線中継装置における干渉の影響を回避しながらデータ中継を継続でき、サイズおよびコストの増大を抑制した無線中継装置を提供する。
【解決手段】無線中継装置１００は、下り方向のデータが伝送される期間と、上り方向のデータが伝送される期間とが、時間軸上で区分された通信時間枠に時分割で設けられる無線通信システムに適用される。無線中継装置１００は、データを無線基地局と送受信するドナー送受信部１２０Ｄと、データを無線端末と送受信するリモート送受信部１２０Ｒと、少なくとも１つの通信時間枠においてドナー送受信部１２０Ｄを動作させリモート送受信部１２０Ｒを停止させる制御と、少なくとも１つの通信時間枠においてドナー送受信部１２０Ｄを停止させリモート送受信部１２０Ｒを実行させる制御とを交互に実行する制御部１３０Ｄ，１３０Ｒとを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、時分割複信方式を採用する無線通信システムにおいて第１無線通信装置および第２無線通信装置が送受信するデータを中継する無線中継装置および無線中継方法に関する。

従来、無線基地局などの第１無線通信装置と、無線端末などの第２無線通信装置とが送受信するデータを中継する無線中継装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。このような無線中継装置は、第１無線通信装置とデータを送受信する第１送受信を実行する第１送受信部と、第２無線通信装置とデータを送受信する第２送受信を実行する第２送受信部とを有する。

また、無線通信システムにおいて双方向通信を実現する一方式として、時分割複信（ＴＤＤ）方式が知られている。ＴＤＤ方式では、第１無線通信装置から第２無線通信装置へデータが送信される第１期間（例えば、下りフレーム）と、前記第２無線通信装置から前記第１無線通信装置へデータが送信される第２期間（例えば、上りフレーム）とが、時間軸上で区分された通信時間枠（通信フレーム）それぞれに時分割で設けられる。

ＴＤＤ方式を採用する無線通信システムにおいて無線中継装置を用いる場合、第１期間において第１送受信部がデータを第１無線通信装置から受信すると同時に、第２送受信部がデータを第２無線通信装置に送信する。同様に、第２期間において第２送受信部がデータを第２無線通信装置から受信すると同時に、第１送受信部がデータを第１無線通信装置に送信する。

このため、第１期間において第２送受信部のアンテナから放射された電波が第１送受信部のアンテナに回り込み、第２期間において第１送受信部のアンテナから放射された電波が第２送受信部のアンテナに回り込む。このような回り込みにより、第１送受信部および第２送受信部が互いに干渉の影響を受けることが問題視されている。
特開２００８−６７３８６号公報（[要約]など）

上記のような干渉の影響を回避するためには、以下の（ａ）〜（ｃ）の何れかの方法が考えられる。（ａ）第１送受信部および第２送受信部の各アンテナの配置間隔を大きく取る、あるいはアンテナ間に電波遮蔽板を配置する。（ｂ）干渉の影響を除去する高度な信号処理技術を導入する。（ｂ）第１送受信部および第２送受信部の各通信周波数の間隔を大きく取る。

しかしながら、上記（ａ）および（ｂ）の方法では、無線中継装置のサイズおよびコストが増大する問題がある。上記（ｃ）の方法では、無線中継装置が使用可能な通信周波数は予め定められており、当該通信周波数の変更が困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、通信周波数を変更することなく、無線中継装置における干渉の影響を回避しながらデータ中継を継続でき、かつサイズおよびコストの増大を抑制した無線中継装置および無線中継方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、第１無線通信装置（例えば無線基地局２００）から第２無線通信装置（例えば無線端末３００）にデータが伝送される第１期間（例えば下りサブフレーム期間ｔ１）と、前記第２無線通信装置から前記第１無線通信装置にデータが伝送される第２期間（例えば上りサブフレーム期間ｔ２）とが、時間軸上で区分された通信時間枠（通信フレーム期間Ｔｎ）それぞれに時分割で設けられる無線通信システム（無線通信システム１）において、前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置が送受信するデータを中継する無線中継装置（無線中継装置１００）であって、前記第１期間において前記第１無線通信装置からデータを受信し、前記第２期間において前記第１無線通信装置にデータを送信する第１送受信を実行する第１送受信部（ドナー送受信部１２０Ｄ）と、前記第１期間において前記第２無線通信装置にデータを送信し、前記第２期間において前記第２無線通信装置からデータを受信する第２送受信を実行する第２送受信部（リモート送受信部１２０Ｒ）と、前記第１送受信および前記第２送受信を制御する制御部（制御部１３０Ｄ、制御部１３０Ｒ）とを備え、前記制御部は、少なくとも１つの通信時間枠において前記第１送受信を実行させるとともに前記第２送受信を停止させる第１制御と、少なくとも１つの通信時間枠において前記第１送受信を停止させるとともに前記第２送受信を実行させる第２制御とを実行することを要旨とする。

このような無線中継装置によれば、制御部は、少なくとも１つの通信時間枠において第１送受信を実行させるとともに第２送受信を停止させる第１制御を実行することにより、第１送受信部から放射された電波が第２送受信部に干渉を与えることを回避できる。また、制御部は、少なくとも１つの通信時間枠において第１送受信を停止させるとともに第２送受信を実行させる第２制御を実行するこれにより、第２送受信部から放射された電波が第１送受信部に干渉を与えることを回避できる。第１制御においては第１送受信を実行でき、第２制御においては第２送受信を実行できるため、データ中継を継続できる。さらに、制御部が第１送受信および第２送受信のそれぞれを実行させるか停止させるかを通信時間枠単位で制御するだけでよく、通信周波数を変更することを要さず、かつ、上記（ａ）および（ｂ）の方法と比較して無線中継装置のサイズおよびコストの増大を抑制できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記制御部は、前記第１制御と前記第２制御とを交互に実行することを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記第２送受信部は、前記無線中継装置と前記第２無線通信装置との同期の確立および維持に用いられる同期情報（例えばプリアンブル）を前記第２無線通信装置に送信し、前記制御部は、前記第２送受信部が前記同期情報を前記第２無線通信装置に送信するタイミングを、時間軸上において、前記通信時間枠の開始タイミング（開始タイミングｔ０）の前にシフトさせることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１〜第３の何れか一つの特徴に係り、前記無線通信システムでは、直交波周波数分割多重方式に従った無線通信が実行されることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１〜第４の何れか一つの特徴に係り、前記第１無線通信装置は、無線基地局（無線基地局２００）であり、前記第２無線通信装置は、無線端末（無線端末３００）であることを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、第１無線通信装置から第２無線通信装置にデータが伝送される第１期間と、前記第２無線通信装置から前記第１無線通信装置にデータが伝送される第２期間とが、時間軸上で区分された通信時間枠それぞれに時分割で設けられる無線通信システムにおいて、前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置が送受信するデータを中継する無線中継装置に用いられる無線中継方法であって、前記第１期間において前記第１無線通信装置からデータを受信し、前記第２期間において前記第１無線通信装置にデータを送信する第１送受信と、前記第１期間において前記第２無線通信装置にデータを送信し、前記第２期間において前記第２無線通信装置からデータを受信する第２送受信とを制御するステップを備え、前記制御するステップでは、少なくとも１つの通信時間枠において前記第１送受信を実行させるとともに前記第２送受信を停止させる第１制御と、少なくとも１つの通信時間枠において前記第１送受信を停止させるとともに前記第２送受信を実行させる第２制御とを実行することを要旨とする。

本発明によれば、通信周波数を変更することなく、無線中継装置における干渉の影響を回避しながらデータ中継を継続でき、かつサイズおよびコストの増大を抑制した無線中継装置および無線中継方法を提供できる。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る無線通信システムについて説明する。具体的には、（１）無線通信システムの概略構成、（２）無線中継装置の構成、（３）無線中継装置の概略動作、（４）無線通信システムの動作、（５）作用・効果、（６）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１）無線通信システムの概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１の概略構成図である。

図１に示すように、無線通信システム１は、無線中継装置１００、無線基地局２００、無線端末３００、および無線端末４００を有する。無線通信システム１は、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６）に基づく構成を有する。すなわち、無線通信システム１には、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）／直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）方式、および時分割複信（ＴＤＤ）方式が採用されている。

ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式は、互いに直交する多数のサブキャリアを使用して多重接続を実現する。ＴＤＤ方式は、１つの通信フレーム（通信時間枠）内において上り方向通信および下り方向通信を時分割で実行することにより、双方向通信を実現する。なお、「上り方向（アップリンク）」とは、無線端末３００から無線基地局２００へ向かう方向であり、「下り方向（ダウンリンク）」とは、無線基地局２００から無線端末３００へ向かう方向である。

無線中継装置１００は、無線基地局２００および無線端末３００が送受信するデータを中継する。これにより、無線端末３００は、無線基地局２００のセル（通信エリア）の範囲外、あるいは、当該セルの周縁部分（セルフリンジ）に位置していても、無線中継装置１００を介して、より確実にデータを無線基地局２００と送受信できる。図１の例では、無線中継装置１００は、家庭Ｈ内に設置されており、家庭Ｈ内に位置する無線端末３００と無線通信を実行する。このような無線中継装置１００は、小型かつ安価であることが要求される。なお、無線端末４００は、無線中継装置１００を介さずにデータを無線基地局２００と直接送受信している。

図２（ａ）は、無線通信システム１において用いられる通信フレームＦＲの構成例を示す図である。ＷｉＭＡＸにおいては、５ｍｓ程度の通信フレーム期間Ｔ内において、先ず下り方向通信が実行され、その後上り方向通信が実行される。具体的には、図２（ａ）に示すように、通信フレームＦＲは、下りサブフレームＳＦＲ１と、下りサブフレームＳＦＲ１よりも後に配置される上りサブフレームＳＦＲ２とを有する。

以下においては、通信フレーム期間Ｔ内で下り方向通信が実行される期間を下りサブフレーム期間ｔ１（第１期間）と呼び、通信フレーム期間Ｔ内で上り方向通信が実行される期間を上りサブフレーム期間ｔ２（第２期間）と呼ぶ。一般的に下り方向通信は、上り方向通信よりも大きな通信容量が要求されるため、下りサブフレーム期間ｔ１の時間長は、上りサブフレーム期間ｔ２の時間長よりも長くなっている。

下りサブフレームＳＦＲ１の先頭部分は各種制御データが配置される領域であり、その後はデータバーストが配置されるバースト領域である。当該制御データは、同期の確立および維持に用いられる既知のシンボルであるプリアンブルや、データバーストの配置状況を示すＭＡＰなどを含む。ここで配置状況とは、データバーストの伝送に使用される時間および周波数などを意味する。ＭＡＰは、下りデータバーストの配置状況を示すＤＬ−ＭＡＰと、上りデータバーストの配置状況を示すＵＬ−ＭＡＰとによって構成される。

下りサブフレームＳＦＲ１と上りサブフレームＳＦＲ２との間には、ガードタイム（ＴＴＧ；Transmit Transition Gap）が設けられている。同様に、上りサブフレームＳＦＲ２と次の通信フレームとの間には、ガードタイム（ＲＴＧ；Receive Transition Gap）が設けられている。例えば無線基地局２００において、ＴＴＧは送信から受信へ切り替える際のガードタイムであり、ＲＴＧは受信から送信へ切り替える際のガードタイムである。

図２（ｂ）は、無線通信システム１において用いられる周波数帯の一例を示す図である。図２（ｂ）に示すように、無線通信システム１において無線中継装置１００が利用可能な周波数帯は予め定められている。図２（ｂ）の例では、３０ＭＨｚの周波数帯を利用可能であり、当該周波数帯は、１０ＭＨｚ間隔で３つの通信周波数に等分割されている。高周波側の２つの通信周波数は無線基地局２００と無線中継装置１００との無線通信に使用され、低周波側の１つの通信周波数は無線端末３００と無線中継装置１００との無線通信に使用される。このように、無線基地局２００と無線中継装置１００との無線通信、および無線端末３００と無線中継装置１００との無線通信には、近接した通信周波数が使用されている。

（２）無線中継装置の構成
次に、無線中継装置１００の構成について説明する。図３は、無線中継装置１００の機能ブロック構成を示すブロック図である。

図３に示すように、無線中継装置１００は、無線基地局２００との無線通信に用いられるドナー通信ユニット１１０Ｄと、無線端末３００との無線通信に用いられるリモート通信ユニット１１０Ｒとを有する。ドナー通信ユニット１１０Ｄは無線端末と同等の通信機能を具備し、リモート通信ユニット１１０Ｒは無線基地局と同等の通信機能を具備する。ドナー通信ユニット１１０Ｄおよびリモート通信ユニット１１０Ｒは、イーサネット（登録商標）などを利用して有線接続されている。

ドナー通信ユニット１１０Ｄは、ドナー送受信部１２０Ｄ（第１送受信部）、制御部１３０Ｄ、記憶部１７２、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１７３、およびインジケータ１７４を有する。ドナー送受信部１２０Ｄは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡおよびＴＤＤ方式を用いて、データを無線基地局２００と送受信するドナー送受信（第１送受信）を実行する。具体的には、ドナー送受信部１２０Ｄは、ドナーアンテナ１６１、送受切り替えスイッチ１６２、パワーアンプ（ＰＡ）１６３、ローノイズ増幅器（ＬＮＡ）１６４、および高周波／ベースバンド（ＲＦ／ＢＢ）部１６５を有する。

制御部１３０Ｄは、例えばＣＰＵなどによって構成され、ドナー通信ユニット１１０Ｄが具備する各種機能を制御する。記憶部１７２は、例えばメモリによって構成され、ドナー通信ユニット１１０Ｄにおける制御などに用いられる各種情報を記憶する。Ｉ／Ｆ部１７３は、リモート通信ユニット１１０Ｒに接続される。インジケータ１７４は、制御部１３０Ｄによって制御され、無線基地局２００からの受信レベルを示す情報を表示する。

リモート通信ユニット１１０Ｒは、リモート送受信部１２０Ｒ（第２送受信部）、制御部１３０Ｒ、記憶部１３２およびＩ／Ｆ部１３３を有する。リモート送受信部１２０Ｒは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡおよびＴＤＤ方式を用いて、データを無線端末３００と送受信するリモート送受信（第２送受信）を実行する。具体的には、リモート送受信部１２０Ｒは、リモートアンテナ１２１、送受切り替えスイッチ１２２、ＰＡ１２３、ＬＮＡ１２４、およびＲＦ／ＢＢ部１２５を有する。

制御部１３０Ｒは、例えばＣＰＵなどによって構成され、リモート通信ユニット１１０Ｒが具備する各種機能を制御する。記憶部１３２は、例えばメモリによって構成され、リモート通信ユニット１１０Ｒにおける制御などに用いられる各種情報を記憶する。Ｉ／Ｆ部１３３は、ドナー通信ユニット１１０Ｄに接続される。

本実施形態において制御部１３０Ｄ，１３０Ｒは、ドナー送受信およびリモート送受信を制御する制御部を構成する。制御部１３０Ｄ，１３０Ｒは、少なくとも１つの通信フレーム期間においてドナー送受信を実行させるとともにリモート送受信を停止させる第１制御と、少なくとも１つの通信フレーム期間においてドナー送受信を停止させるとともにリモート送受信を実行させる第２制御とを交互に実行する。

制御部１３０Ｒは、タイミングシフト部１３１を有する。タイミングシフト部１３１は、無線中継装置１００と無線端末３００との同期の確立および維持に用いられるプリアンブルを、リモート送受信部１２０Ｒが無線端末３００に対して送信するタイミングを、時間軸上において、通信フレーム期間の開始タイミングｔ０の前にシフトさせる（図５参照）。

（３）無線中継装置の概略動作
次に、無線中継装置１００の概略動作について説明する。図４は、無線中継装置１００の概略動作を説明するためのタイムチャートである。

図４（ａ）〜図４（ｄ）は、無線基地局２００、無線中継装置１００および無線端末３００が従来の方式に従って通信する様子を示している。図４（ａ’）〜図４（ｄ’）は、無線基地局２００、無線中継装置１００および無線端末３００が本実施形態の方式に従って通信する様子を示している。

図４（ａ）および図４（ａ’）は無線基地局２００における動作を示し、図４（ｂ）および図４（ｂ’）は無線中継装置１００のドナー送受信部１２０Ｄにおける動作を示し、図４（ｃ）および図４（ｃ’）は無線中継装置１００のリモート送受信部１２０Ｒにおける動作を示し、図４（ｄ）および図４（ｄ’）は無線端末３００における動作を示している。

図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、各通信フレーム期間Ｔｎにおいて、下りサブフレーム期間ｔ１および上りサブフレーム期間ｔ２が時分割で設けられている。図４（ｂ）に示すように、無線中継装置１００のドナー送受信部１２０Ｄは、下りサブフレーム期間ｔ１において無線基地局２００からデータを受信し、上りサブフレーム期間ｔ２において無線基地局２００にデータを送信する。

従来の方式では図４（ｃ）に示すように、無線中継装置１００のリモート送受信部１２０Ｒは、下りサブフレーム期間ｔ１において無線端末３００にデータを送信し、上りサブフレーム期間ｔ２において無線端末３００からデータを受信する。このため、下りサブフレーム期間ｔ１においてリモート送受信部１２０Ｒがドナー送受信部１２０Ｄに干渉を与え、上りサブフレーム期間ｔ２においてドナー送受信部１２０Ｄがリモート送受信部１２０Ｒに干渉を与える。

一方、本実施形態では図４（ｂ’）および図４（ｃ’）に示すように、制御部１３０Ｄ，１３０Ｒは、２つの通信フレーム期間においてドナー送受信を実行させるとともにリモート送受信を停止させる第１制御と、２つの通信フレーム期間においてドナー送受信を停止させるとともにリモート送受信を実行させる第２制御とを実行する。

図４（ｂ’）および図４（ｃ’）の例では、制御部１３０Ｄ，１３０Ｒは、通信フレーム期間Ｔ１およびＴ２において第１制御を実行し、通信フレーム期間Ｔ３およびＴ４において第２制御を実行している。例えば、無線中継装置１００は、通信フレーム期間Ｔ１の下りサブフレーム期間ｔ１において無線基地局２００から受信したデータを、通信フレーム期間Ｔ３の下りサブフレーム期間ｔ１において無線端末３００に送信する。このため、当該データは、Ｔ１〜Ｔ３の期間において記憶部１３２または記憶部１７２に保持される。

なお、ここでは２つの通信フレーム期間毎に第１制御および第２制御を切り替えているが、これに限らず、１つの通信フレーム期間毎に第１制御および第２制御を切り替えたり、３つ以上の通信フレーム期間毎に第１制御および第２制御を切り替えたりすることも可能である。

（４）無線通信システムの動作
次に、図５および図６を用いて、無線通信システム１の動作について説明する。

図５は、無線通信システム１の動作を説明するためのタイムチャートである。図５に示すように、無線中継装置１００のタイミングシフト部１３１は、リモート送受信部１２０Ｒがプリアンブルを無線端末３００に送信するタイミングを、通信フレーム期間の開始タイミングｔ０の前にシフトさせる。当該プリアンブルは、通信フレームの先頭１シンボルに相当し、無線中継装置１００と無線端末３００との同期の確立および維持に用いられる。

さらに、タイミングシフト部１３１は、プリアンブルに続くフレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ）およびＭＡＰも、開始タイミングｔ０の前にシフトさせる。ＦＣＨおよびＭＡＰは、プリアンブルに続く２シンボルに相当する。その結果、プリアンブル、ＦＣＨおよびＭＡＰで合計３シンボル分シフトされることになる。このようなシフト処理により、ある通信フレーム期間において第１制御によりリモート送受信を停止させる場合であっても、リモート送受信を停止させる前に、プリアンブル、ＦＣＨおよびＭＡＰを無線端末３００に送信できる。

図５においては、通信フレーム期間Ｔ１およびＴ２において第１制御が実行され、通信フレーム期間Ｔ３およびＴ４において第２制御が実行され、通信フレーム期間Ｔ５およびＴ６において第１制御が実行され、通信フレーム期間Ｔ７およびＴ８においても第２制御が実行されている。この結果、ドナー送受信は、２通信フレーム間隔で通常動作と動作停止とが切り替わり、間欠的な送受信（以下、間欠送受信）が行われる。同様に、リモート送受信は、２通信フレーム間隔で通常動作と動作停止とが切り替わり、間欠送受信が行われる。

リモート送受信を停止させる際、無線中継装置１００の制御部１３０Ｒは、無線端末３００と送受信するデータが存在しないことを示すＭＡＰを、リモート送受信部１２０Ｒを用いて無線端末３００に送信する。これにより、通信フレーム期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ５，Ｔ６において、無線端末３００におけるデータ送受信を停止させることができる。上記のように、タイミングシフト部１３１がＭＡＰを開始タイミングｔ０の前にシフトさせており、リモート送受信を停止させる前にＭＡＰを無線端末３００に送信可能である。

ドナー送受信を停止させる場合、無線中継装置１００の制御部１３０Ｄは、スキャンニングの仕組みを利用してドナー送受信を停止させる。スキャンニングとは、通常、無線端末がハンドオーバ先の無線基地局をサーチする動作であり、無線基地局との無線通信を断続的に停止させて、その間に他の無線基地局からの信号を受信するものである。ただし、本実施形態ではドナー通信ユニット１１０Ｄが実際に他の無線基地局からの信号を受信する必要はなく、無線基地局２００におけるデータ送受信を停止させることができればよい。これにより、通信フレーム期間Ｔ３，Ｔ４，Ｔ７，Ｔ８においてドナー送受信を停止させることができる。

図６は、スキャンニング手順を説明するための図である。無線中継装置１００は、図５のような間欠送受信を開始する前に、無線基地局２００との間でスキャンニングを開始するためのメッセージを送受信する。具体的には、スキャンニングの開始を要求するＳＣＮ−ＲＥＱを、無線中継装置１００のドナー通信ユニット１１０Ｄから無線基地局２００に送信する。ＳＣＮ−ＲＥＱは、スキャンニングを開始するタイミングを示す情報と、スキャンニングを実行する期間を示す情報と、当該期間内においてスキャンニングを実行する時間間隔を示す情報とを含む。

無線基地局２００は、ＳＣＮ−ＲＥＱを許可する場合、その旨の応答であるＳＣＮ−ＲＳＰ（許可）を無線中継装置１００に送信する。このようなネゴシエーションの期間中、無線中継装置１００のリモート通信ユニット１１０Ｒでは、ＭＡＰを用いてリモート送受信を停止させている。ドナー通信ユニット１１０Ｄが無線基地局２００からＳＣＮ−ＲＳＰ（許可）を受信すると、ドナー通信ユニット１１０Ｄからリモート通信ユニット１１０Ｒへスキャンニングの開始タイミングおよび実行期間などが通知され、図５のような間欠送受信が開始される。なお、スキャンニングの実行期間が経過すると、次のスキャンニングを開始するためのネゴシエーションが再度実行され、次のスキャンニングが開始される。

（５）作用・効果
以上説明したように、制御部１３０Ｄ，１３０Ｒは、少なくとも１つの通信フレーム期間においてドナー送受信を実行させるとともにリモート送受信を停止させる第１制御を実行するため、当該通信フレーム期間において、ドナー送受信部１２０Ｄから放射された電波がリモート送受信部１２０Ｒに干渉を与えることを回避できる。

同様にして、制御部１３０Ｄ，１３０Ｒは、少なくとも１つの通信フレーム期間においてドナー送受信を停止させるとともにリモート送受信を動作させる第２制御を実行するため、当該通信フレーム期間において、リモート送受信部１２０Ｒから放射された電波がドナー送受信部１２０Ｄに干渉を与えることを回避できる。

また、制御部１３０Ｄ，１３０Ｒは、第１制御と第２制御とを交互に実行することにより、干渉を回避しながら、より確実にデータ中継を継続できる。

さらに、制御部１３０Ｄ，１３０Ｒが、ドナー送受信およびリモート送受信のそれぞれを実行させるか停止させるかを制御するだけでよく、通信周波数を変更することを要さず、かつ無線中継装置１００のサイズおよびコストの増大を抑制できる。

本実施形態では、制御部１３０Ｒのタイミングシフト部１３１は、プリアンブルをリモート送受信部１２０Ｒから無線端末３００に送信するタイミングを、時間軸上において、通信フレーム期間の開始タイミングｔ０の前にシフトさせる。

これにより、ある通信フレーム期間において第１制御によりリモート送受信を停止させる場合であっても、リモート送受信を停止させる前にプリアンブルを無線端末３００に送信できるため、無線中継装置１００と無線端末３００との同期外れを回避できる。したがって、無線中継装置１００と無線端末３００との同期を維持しつつ、干渉を回避できる。

本実施形態では、制御部１３０Ｄ，１３０Ｒは、ＷｉＭＡＸで規定されるＭＡＰを利用してリモート送受信を停止させ、ＷｉＭＡＸで規定されるスキャンニングを利用してドナー送受信を停止させるため、ＷｉＭＡＸにおける既存の枠組みの範囲内で間欠送受信を実現できる。

（６）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した実施形態では、無線中継装置１００は、無線基地局２００と無線端末３００との間においてデータ中継を実行していた。しかしながら、２つの無線端末３００同士がＴＤＤ方式を用いて通信するような場合には、無線中継装置１００は、これらの無線端末３００間で送受信されるデータを中継してもよい。あるいは、無線基地局２００と無線端末３００との間において複数の無線中継装置１００がデータ中継を行う場合には、無線中継装置１００は、他の無線中継装置１００間で送受信されるデータを中継してもよい。

なお、上述した実施形態では、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ８０２．１６）に基づく無線通信システム１について説明したが、ＷｉＭＡＸに限らず、ＴＤＤ方式を採用する無線通信システムであればよく、例えば次世代ＰＨＳやｉＢｕｒｓｔ（登録商標）システムなどに対しても本発明を適用可能である。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 図２（ａ）は本発明の実施形態に係る無線通信システムにおいて用いられる通信フレームの構成例を示す図であり、図２（ｂ）は本発明の実施形態に係る無線通信システムにおいて用いられる周波数帯の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線中継装置の機能ブロック構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線中継装置の概略動作を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作を説明するためのタイムチャートである。 本発明の実施形態に係る無線中継装置において利用されるスキャンニングを説明するための図である。

符号の説明

１００…無線中継装置、１１０Ｄ…ドナー通信ユニット、１１０Ｒ…リモート通信ユニット、１２０Ｄ…ドナー送受信部、１２０Ｒ…リモート送受信部、１２１…リモートアンテナ、１２２，１６２…送受切り替えスイッチ、１２３，１６３…ＰＡ、１２４，１６４…ＬＮＡ、１２５，１６５…ＲＦ／ＢＢ部、１３０Ｄ，１３０Ｒ…制御部、１３１…タイミングシフト部、１３２，１７２…記憶部、１３３，１７３…Ｉ／Ｆ部、１６１…ドナーアンテナ、１７４…インジケータ、２００…無線基地局、３００，４００…無線端末

Claims (6)

1. 第１無線通信装置から第２無線通信装置にデータが伝送される第１期間と、前記第２無線通信装置から前記第１無線通信装置にデータが伝送される第２期間とが、時間軸上で区分された通信時間枠それぞれに時分割で設けられる無線通信システムにおいて、前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置が送受信するデータを中継する無線中継装置であって、
   前記第１期間において前記第１無線通信装置からデータを受信し、前記第２期間において前記第１無線通信装置にデータを送信する第１送受信を実行する第１送受信部と、
   前記第１期間において前記第２無線通信装置にデータを送信し、前記第２期間において前記第２無線通信装置からデータを受信する第２送受信を実行する第２送受信部と、
   前記第１送受信および前記第２送受信を制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、少なくとも１つの通信時間枠において前記第１送受信を実行させるとともに前記第２送受信を停止させる第１制御と、少なくとも１つの通信時間枠において前記第１送受信を停止させるとともに前記第２送受信を実行させる第２制御とを実行する無線中継装置。
2. 前記制御部は、前記第１制御と前記第２制御とを交互に実行する請求項１に記載の無線中継装置。
3. 前記第２送受信部は、前記無線中継装置と前記第２無線通信装置との同期の確立および維持に用いられる同期情報を前記第２無線通信装置に送信し、
   前記制御部は、前記第２送受信部が前記同期情報を前記第２無線通信装置に送信するタイミングを、時間軸上において、前記通信時間枠の開始タイミングの前にシフトさせる請求項１または２に記載の無線中継装置。
4. 前記無線通信システムでは、直交波周波数分割多重方式に従った無線通信が実行される請求項１〜３の何れか一項に記載の無線中継装置。
5. 前記第１無線通信装置は、無線基地局であり、前記第２無線通信装置は、無線端末である請求項１〜４の何れか一項に記載の無線中継装置。
6. 第１無線通信装置から第２無線通信装置にデータが伝送される第１期間と、前記第２無線通信装置から前記第１無線通信装置にデータが伝送される第２期間とが、時間軸上で区分された通信時間枠それぞれに時分割で設けられる無線通信システムにおいて、前記第１無線通信装置および前記第２無線通信装置が送受信するデータを中継する無線中継装置に用いられる無線中継方法であって、
   前記第１期間において前記第１無線通信装置からデータを受信し、前記第２期間において前記第１無線通信装置にデータを送信する第１送受信と、前記第１期間において前記第２無線通信装置にデータを送信し、前記第２期間において前記第２無線通信装置からデータを受信する第２送受信とを制御するステップを備え、
   前記制御するステップでは、少なくとも１つの通信時間枠において前記第１送受信を実行させるとともに前記第２送受信を停止させる第１制御と、少なくとも１つの通信時間枠において前記第１送受信を停止させるとともに前記第２送受信を実行させる第２制御とを実行する無線中継方法。

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